一种钻井液降滤失剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油天然气技术领域，具体设及一种钻井液降滤失剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在钻井过程中，由于压差的作用，钻井液中的水分不可避免地通过井壁滤失到地 层中，造成钻井液失水。随着水分进入地层，钻井液中粘±颗粒便附着在井壁上形成"滤 饼"，形成一个滤饼井壁。由于滤饼井壁比原来的井壁致密得多，所W它一方面阻止了钻井 液的进一步失水，一方面起到了保护井壁的作用。但是在滤饼井壁形成的过程中，滤失的水 分过多，滤饼过厚，细粘±颗粒随水分进入地层等都会影响正常钻井，并对地层造成伤害。
[0003] 在20世纪70年代，聚丙締酷胺，聚丙締酷胺和水解聚丙締腊盐钻井液降滤失剂，广 泛应用于钻井现场，逐步形成了一种合成树脂型钻井液降滤失剂，横化酪醒树脂(SMP)为主 要代表，并用它来解决钻井施工复杂的问题，有效地促进了钻井液技术水平提高;在实施深 井超深井钻井，横化酪醒树脂(SMP)作为一种有效的钻井液高溫降滤失剂成功地应用，促进 高溫钻井液得到了广泛的应用，具有广泛的推广和应用。自20世纪80年代，经过不断的发 展，一系列的钻井液降滤失剂已被开发，据报道，提高不同钻井环境开发，基本满足不同钻 井作业和中国的主要石油领域的需求，有效地促进现代钻井技术的发展。其中最引人注目 的是，2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸的研究(AMPS)共聚物钻井液降滤失剂。分子的结构具有 耐高溫的横酸基，并对溫度影响显著，具有良好的耐盐性。在第20世纪80年代，国家开始研 究2-丙締酷胺-2-甲基丙横酸(AMPS),单体引入水基钻井液降滤失剂在高溫高盐环境中得 到较好应用，取得了突破性的进展。随着石油和天然气钻井的发展，钻井液降滤失剂的要求 也越来越高，由于深井、高盐膏地层的不断开采，传统的降滤失剂抗高溫、耐盐性能已经不 能满足日趋复杂地层需要。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种钻井液降滤失剂及其制备方 法，本发明提供的钻井液降滤失剂具有良好的抗高溫和耐盐性能。
[0005] 本发明提供了一种钻井液降滤失剂，其特征在于，由丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2- 甲基丙横酸和十六烷基二甲基締丙基氯化锭制备而成。
[0006] 优选的，具有式(I)结构：
[0007]
[000引 式（I)中，x:y:z = (2.17~9.1):(43.47~72.72) :(18.2~54.3)。
[0009] 本发明还提供了一种钻井液降滤失剂的制备方法，包括W下步骤：
[0010] 将丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸、十六烷基二甲基締丙基氯化锭、引发 剂和水混合加热，得到钻井液降滤失剂。
[0011] 优选的，包括W下步骤：
[0012] 将丙締酷胺与水混合，揽拌溶解，接着加入2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸，揽拌溶 解，再加入十六烷基二甲基締丙基氯化锭，揽拌溶解，得到单体混合溶液；
[0013] 将所述单体混合溶液与引发剂混合加热，得到凝胶产物；
[0014] 将所述凝胶产物进行醇洗和干燥，得到钻井液降滤失剂。
[001引优选的，所述引发剂为(馳佔208与NaHS03的复合引发剂。
[0016] 优选的，所述(畑4佔2〇8与N址S〇3的质量比为1: 1。
[0017] 优选的，所述丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸和十六烷基二甲基締丙基氯 化锭的摩尔比为（18.2~54.3) :(43.47~72.72) :(2.17~9.1)。
[0018] 优选的，所述引发剂的加入量占所述丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸和十 六烷基二甲基締丙基氯化锭的总质量的0.1 wt%~0.5wt%。
[0019] 优选的，所述丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸和十六烷基二甲基締丙基氯 化锭的总质量占所述单体混合溶液的lOwt%~30wt%。
[0020] 优选的，所述加热反应的溫度为40~60°C，所述加热反应的时间为1~化。
[0021] 与现有技术相比，本发明提供了一种钻井液降滤失剂，其特征在于，由丙締酷胺、 2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸和十六烷基二甲基締丙基氯化锭制备而成。本发明W丙締酷 胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸和十六烷基二甲基締丙基氯化锭为原料制备钻井液降滤 失剂，所述钻井液降滤失剂有较好的降滤失性，同时，有较好的抗溫抗盐性能。
[0022] 结果表明，把1.6%的本发明提供的钻井液降滤失剂加入到含4%巧膨润±基浆中 的失水量为7.7ιΛ;当盐浓度为15%时，钻井液的滤失量为13.8mL，当巧达4.0%时API失水 量13.2mL，降滤失剂在溫度为160°C时在滚热炉中热滚16h，然后测其前后API滤失量，都保 持在14.2mL左右。
【附图说明】
[0023] 图1为实施例33制备得到的钻井液降滤失剂的红外谱图。
【具体实施方式】
[0024] 本发明提供了一种钻井液降滤失剂，由丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸和 十六烷基二甲基締丙基氯化锭制备而成。
[0025] 所述丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸和十六烷基二甲基締丙基氯化锭的 摩尔比优选为（18.2~54.3) :(43.47~72.72) :(2.17~9.1)，更优选为（20~50): (45~ 70):(3~8)。
[0026] 在本发明中，所述钻井液降滤失剂具有式(I)结构：
[0027]
[002引式（I)中，x:y:z = (2.17 ~9.1):(43.47~72.72):(18.2~54.3)，优选的，义:7。= (3~8):(45~70):(20~50)。
[0029] 本发明还提供了一种钻井液降滤失剂的制备方法，包括W下步骤：
[0030] 将丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸、十六烷基二甲基締丙基氯化锭、引发 剂和水混合加热，得到钻井液降滤失剂。
[0031] 本发明首先将丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸、十六烷基二甲基締丙基氯 化锭、引发剂和水混合。在本发明中，所述混合加热的方法优选按照如下步骤进行：
[0032] 将丙締酷胺与水混合，揽拌溶解，接着加入2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸，揽拌溶 解，再加入十六烷基二甲基締丙基氯化锭，揽拌溶解，得到单体混合溶液；
[0033] 将所述单体混合溶液与引发剂混合加热，得到凝胶产物；
[0034] 将所述凝胶产物进行醇洗和干燥，得到钻井液降滤失剂。
[0035] 本发明首先将丙締酷胺与水混合，揽拌溶解，接着加入2-丙締酷胺基-2-甲基丙横 酸，揽拌溶解，再加入十六烷基二甲基締丙基氯化锭，揽拌溶解，得到单体混合溶液。
[0036] 在本发明中，所述丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸和十六烷基二甲基締丙 基氯化锭的摩尔比优选为（18.2~54.3) :(43.47~72.72) :(2.17~9.1)，更优选为（20~ 50):(45 ~70):(3 ~8)。
[0037] 所述丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸和十六烷基二甲基締丙基氯化锭的 总质量占所述单体混合溶液的lOwt%~30wt%，优选为15wt%~25wt%。
[0038] 在本发明中，所述单体混合溶液的pH优选为5~9,更优选为7~8.5。
[0039] 得到单体混合溶液中，将所述单体混合溶液与引发剂混合加热，得到凝胶产物； [0040] 其中，所述引发剂优选为（畑4)2S2〇8与化HS化的复合引发剂，所述（NH4)2S208与 化服化的质量比为1:1，。所述引发剂的加入量占所述丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横 酸和十六烷基二甲基締丙基氯化锭的总质量的0 . Iwt %~0.5wt%，优选为0.2wt%~ 0.4wt %。
[0041]将所述混合溶液与引发剂混合后，进行加热反应，得到凝胶产物。其中，所述加热 反应的溫度优选为40~60°C，更优选为45~55°C，所述加热反应的时间优选为1~化，更优 选为3~化。
[0042] 反应结束后，得到凝胶产物。将所述凝胶产物进行醇洗和干燥，得到钻井液降滤失 剂。
[0043] 在本发明中，所述醇洗优选采用乙醇醇洗，所述醇洗的次